芻議BIM技術在建筑施工安全管理中的應用

田野 韓世權

中交第一公路工程局集團有限公司總承包經營分公司 北京 1 0 0 0 2 4

1 建筑施工安全管理中應用BIM技術的意義

在現階段的建筑工程中包含了大量的高難度技術以及復雜的工藝和各種各樣的交叉性作業等，給建筑工程的施工增加了很大的難度，同時也給建筑工程的施工安全帶來了極大的挑戰。BIM技術可以通過三維數字設計以及可視化的多位數字建筑模型來進行建筑工程各方面施工的模擬，該施工模擬完全是根據建筑工程施工設計圖紙進行，依據相關的施工技術以及施工方案在計算機上對預計進行的建筑施工進行全方位的模擬施工，而且可以將相關的參數數據轉化成數字模型，從而更加真實具體的將施工的各個環節呈現出來，在進行模擬施工過程中相關的技術人員通過分析可以有效的找出施工設計中存在的問題，從而進行合理的改善，同時也可以通過各個環節的模擬進行施工設備、施工材料進場以及施工現場員工分配和機械排班等方面工作的安排，使各線工作都能夠有效進行的同時實現更加科學合理經濟的效果[1]。另外可以將數碼設備與BIM技術有效的結合，構建施工現場的數字化監控系統，可以實現實時監控，這樣就可以更加精準的發現施工現場存在的問題并進行及時的處理，可以大大提高建筑工程施工的安全。由此可見BIM技術在現階段的發展中通過合理的運用可以有效的實現建筑工程數字化信息化的管理，而且就目前的發展狀況來看其發展前景十分可觀。

2 BIM技術在建筑施工安全管理中的具體應用

2.1 應用BIM技術構建建筑施工安全管理體系

在建筑工程的施工過程中施工安全問題是影響施工質量以及工程進展的最關鍵因素，而且面對逐漸復雜化的現代化建筑施工中存在的安全風險系數也越來越大，要想提高建筑工程的施工安全水平構建科學的施工安全管理體系至關重要，科學有效的安全管理體系可以準確的發現在建筑施工可能會出現的危險，從而有效的采取相關的防范措施進行防范和處理。而BIM技術具有數字化、可視化、全面化以及可操作化等方面的優勢，充分的應用BIM技術并有效的結合計算機技術來構建建筑施工安全管理體系對于排除危險源保證建筑工程施工安全具有重要意義。以下具體介紹BIM技術在建筑施工安全管理體系構建中的應用：

2.1.1 應用BIM技術有效識別危害因素

在建筑工程中由于設計階段是由多個設計團隊共同完成，而且對于建筑工程的施工安全來說影響因素眾多，所以常常會存在一些隱藏的危害因素難以發現給實際的施工造成一定的安全影響。通過BIM技術構建的建筑施工模擬系統不僅將所有相關參數進行了數字模型的構建，而且也包含了所以施工計劃的全部活動，這樣可以通過BIM技術構建的4D模型有效的發現實際施工中存在的因此危害因素，對于針對性的提前防范以及相應的處理解決提供有效的依據。

2.1.2 應用BIM技術進行危險區域的劃分

由于建筑施工是一個動態的過程，所以可以利用BIM技術進行施工的動態模擬，并在模擬的過程中通過對各種危險源的有效識別對建筑工程的各個施工階段進行危險程度的劃分，與此同時將相應的結果進行反饋并在模型截面進行標注，以此來實現實際建筑施工現成的施工指導[2]。根據相關的安全標準進行不同危險程度區域特殊施工活動的禁止，通過有效的減少能夠造成安全事故發生的施工活動來提高建筑施工的安全水平。

2.1.3 應用BIM技術進行施工空間沖突管理

現階段的建筑工程施工現場中通常都是不同的工種在同一個空間中進行同時作業，就會因同一空間內不同工種的工作沖突而造成不同程度施工安全事故的發生，另外在施工現場中還有很多施工設備以及施工材料，再加上施工人員的穿梭作業也會造成一定的沖突事故的發生，所以對于有效的進行以上內容和環節的安排不僅可以讓施工現場工作更加有序，還可以避免因安全事故及相互沖突造成的工期延長以及經濟損失。BIM技術一方面可以通過靜態模型來進行建筑工程設計上的沖突檢查，同時BIM技術也可以有效的構建動態施工模擬并通過其可視性來進行施工各個環節的觀察，從而合理的進行施工現場設備以及材料和施工人員的安排管理，有效解決了施工現場施工過程中的沖突問題，也降低了安全事故的發生率。

2.1.4 應用BIM技術制定相應的安全措施

通過應用BIM技術構建施工安全管理系統，在識別出一定的危險源或者發現安全隱患以及問題時，該系統會自動的根據所識別的危險類型提出相應的安全措施來有效的解決相關危險問題或者對其進行預防，從而實現為建筑工程施工提供安全保障。這些安全措施都是來源于SOPS中，它是由專業的安全人員以安全專項方案為基礎為BIM安全管理平臺特意制定，而且在實際應用過程中還可以在施工進展的同時根據施工需要來進行不斷的更新。

2.1.5 應用BIM技術進行安全監控

實行建筑工程施工現場的實時監控對于掌握工程施工進度以及了解施工現場情況非常重要，而通過應用BIM技術再結合現代化的計算機信息技術來進行建筑工程施工現場的數字化監控，不僅可以全面的了解建筑工程的進展情況，而且對于施工現場的一些具體信息也可以通過數字化監控得到全面而精準的掌控，同時BIM技術構建的監控體系也具有共享性，可以實現施工單位以及建設單位和相關的監理部門等共同進行相關的施工管理工作，也能夠為各個參與方的溝通提供有效的依據[3]。在進行施工現場數字化監控的過程中，還可以根據相關的數據進行安全活動的預期完成度與實際完成度的對比，從而有效的對建筑工程的施工計劃進行調整來提高施工安全水平。

2.1.6 應用BIM技術進行數字化安全培訓

對于施工人員的安全培訓工作也是建筑工程施工中的一項重要的工作，做好安全培訓讓施工人員掌握相關的安全技能提高安全意識可以有效的保障建筑工程的施工安全。在施工單位傳統的安全培訓中多數都是根據一些安全案例結合二維圖形講解培訓，還有的單位會讓施工人員現場操作進行培訓等等，但是這些培訓方法都不具備充分的可視性，培訓效果也是十分有限。在進行建筑施工安全管理中有效的應用BIM技術不僅可以通過多為模型以及具體的數據模型來解決實際施工中存在的安全問題，同時這些具有高度可視性以及數字化多維模型運用到施工人員的培訓當中可以幫助施工人員充分的了解和掌握相關的安全施工內容，不僅可以充分利用資源降低培訓成本，同時相對于傳統培訓方法來說培訓效果也有明顯提高。

2.2 BIM技術在高處墜落事故防范中的應用

現代建筑工程中高層建筑越來越多，高處作業發生的墜落事件也屢屢發生，相關規定已經將高處墜落定性為建筑施工中的第一大傷害，根據相關數據統計在建筑工程中發生高處墜落的事故占所有安全事故的一半以上，位列施工事故排行榜第一，通過對建筑工程施工過程中發生高處墜落事故的原因統計分析后看到，通常情況下發生高處墜落的原因都是在沒有完全建成的臨邊、洞口以及樓梯、電梯井和天窗等處沒有做好充足的安全防護措施。

由于施工現場范圍大并且非常復雜，即便知道高處墜落事故發生的原因也無法做到全面的控制，在以往采取的相關防范措施下還是市場發生此類事故，因此可以通過以上建筑工程施工安全管理體系中充分應用BIM技術來實現對施工中高處作業加強安全管理，具體的管理措施如下：

（1）相關技術人員要根據建筑工程的相關信息資料對建筑工程高處施工作業進行針對性的安全專項方案設計，并充分的利用BIM技術將其轉化成多位數字模型進行施工模擬。

（2）在施工模擬的過程中進行各個樓層空間結構的有效分析，從而識別出存在一定安全隱患的洞口，并制定出相應的防范措施進行處理，提高危險洞口的安全系數。

（3）將相關的防護措施的安裝以及拆卸等工作在時間上的安排要同步到4D模擬中，這樣可以為防護工作的順利開展提供保障。

（4）在進行建筑工程施工之前要將該數字化模擬施工加入到員工安全培訓當中，讓施工人員對各個存在安全隱患的洞口能有個提前了解，在有相關防護措施的基礎上也能小心施工。

（5）一切工作做好后還要通過數字化實時監控系統進行高處作業的監控，以便及時發現突發狀況及時處理，有效的防止高處墜落事故的發生。

而以上所屬內容全部都在寧波市奉化區城市轉型示范區綜合開發項目市政道路起步工程-順浦路、山隍路等四項工程設計采購施工（EPC）總承包項目的方欣路奉心湖鋼拱大橋和寧波市奉化區科普中心的施工中得到了完美的體現。本項目進場之初就引用了BIM技術，并專門的培養了一批BIM技術人員，在項目建設的全過程中，特別是鋼結構的施工過程中，全部都是BIM先行，并最終也得到了項目完工零事故的好結果。

3 結語

目前我國建筑業雖有了很大程度的發展，但在施工環節不斷增加以及不斷復雜化的基礎上給建筑工程施工的安全也提高了一定的風險，傳統意義上的控制已經無法滿足現階段的建筑施工安全管理的需求，所以根據建筑工程施工事故的特點進行BIM技術在建筑施工安全管理中的相關應用探討，通過BIM技術的多維數字模型以及可視化、全面化等優勢有效的提高了建筑工程施工的安全管理質量，無論是對建筑工程的施工進展還是施工安全人員安全的保障都具有重要的意義。